-
Aufschlagzünder.für Geschosse Die Erfindung betrifft einen Aufschlagzünder
für Geschosse, in dessen Kopfteil eine seitlich von einem Wandstück des Zündergehäuses
begrenzte Kammer vorgesehen ist, der ferner einen mehrteiligen Schlagbolzen aufweist,
von dem ein hinterer Teil in einem zur Begrenzung der Kammer gehörigen, an einem
Rumpfteil des Gehäuses angeordneten Führungsstück, ein vorderer Teil des Schlagbolzens
dagegen am vorderen Ende der Kammer im Kopfteil verschiebbar gehalten ist, wobei
eine Anschlagfläche am hinteren Schlagbolzenteil einer am vorderen Ende der Kammer
am Kopfteil oder am vorderen Schlagbolzenteil vorgesehenen Gegenfläche derart gegenübersteht,
daß beim Aufschlag der Gegenfläche auf die Anschlagfläche der hintere Schlagbolzen
nach rückwärts verschoben wird.
-
Bei einem bekannten Zünder dieser Art besteht der Nachteil, daß infolge
einer sehr starren Ausbildung seines Kopfteils keine genügend rasche und sichere
Schlagübertragung auf den Schlagbolzen beim Aufschlag auf ein Ziel erfolgt, vor
allem nicht bei seitlichem Auftreffen des Zünders oder geringem Durchdringungswiderstand
des Zieles. Seine zur Zünderachse rechtwinklig stehenden Anschlagflächen im Innern
des Kopfteils und Gegenflächen an den Schlagbolzenteilen ergeben, sofern letztere
Bolzen überhaupt noch frei beweglich bleiben, selbst bei einer übermäßigen seitlichen
Verformung des Kopfteils keine Veranlassung zu einem seitlichen Gleiten dieser Flächen
bzw. einer die Zündung bewirkenden axialen Verlagerung des Schlagbolzens.
-
Die Erfindung bezweckt deshalb eine diesbezügliche Verbesserung. Ein
gemäß der Erfindung verbesserter Aufschlagzünder kennzeichnet sich dadurch, daß
bei Ausbildung des Wandstückes als Solldeformationsstelle mindestens die eine von
den die Anschlagfläche und die Gegenfläche bildenden Flächen in an sich bekannter
Weise zur Zünderachse geneigt ist, derart, daß durch seitliche Verschiebung des
Kopfteils gegenüber dem Rumpfteil die Gegenfläche auf der Anschlagfläche gleitet.
-
Eine solche spezielle Kombination in der Ausbildung des Zünders ist
der Ausdruck des Erfindungsgedankens: Das Auftreten der bis anhin als schädlich
betrachteten Deformationen und Brüche von Teilen des Zünders soll durch entsprechende
Gestaltung einer Solldeformationszone begünstigt, provoziert und die bei diesen
Deformationen erfolgenden, relativen Verschiebungen der Zünderteile zur Auslösung
der Zünderfunktion herangezogen werden. Dadurch entsteht ein Allseits-Aufschlagzünder
hoher Empfindlichkeit, der auch bei stark verschiedenen, insbesondere geringen Zielwiderständen
anspricht.
-
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 bis 5 Längsschnitte durch eine Geschoßspitze
mit einem Zünder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Funktionsstellungen,
und zwar Fig. 1 in der Transportstellung, Fig. 2 in der armierten Stellung, Fig.
3 in der Zündstellung, beim Auftreffen auf ein schwaches Ziel, Fig. 4 und 5 beim
Auftreffen auf ein starkes Ziel. Ferner zeigt Fig. 6 einen Längsschnitt ähnlich
Fig. 1, mit einem Zünder gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 7 einen
Längsschnitt durch die Spitze des Zünders gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
-
Gemäß Fig. 1 ist auf dem mit dem Geschoßmantel 1 verschraubten Zünderkörper
2 der Kopfteil 3 befestigt, welcher den im Zünderkörper zentrierten Führungskörper
4 sichert. In dem durch Körper 2 und 4 abgegrenzten Hohlraum ist der kugelförmige
Rotor 5 gelagert, welcher mit einer durch das Zentrum gehenden, die Zündkapsel 6
enthaltenden Bohrung 5 a versehen ist. Die Bohrung 7 bildet die Verbindung zwischen
dem Hohlraum des Zünderkörpers 2 und der Verstärkerladung 8 a, die in der hinten
im Zünderkörper eingesetzten Kapsel 8 enthalten ist.
-
Der Führungskörper 4 ist zentral durchbohrt. Auf der am Rotor 5 angefrästen,
in der Transportstellung
quer zur Zünderlängsachse gerichteten Fläche
5 b
stützt sich mit der hinteren Endfläche die im Führungskörper 4 beweglich
geführte, zylindrische Hammerhülse 9 ab, mit welcher die Zündnadel 10 fest verbunden
ist, die nach. hinten in den Schlitz 5 c des Rotors 5 eintaucht. In den in regelmäßigen
Abständen voneinander angeordneten, radial gerichteteten Bohrungen 9 a der Hammerhülse
9 sind die kugelförmigen Fliehkörper 11 gelagert, deren Weg gegen außen in der Transportstellung
durch die Innenkante der rampenförmigen Stützfläche 4 a des Führungskörpers 4 begrenzt
ist.
-
Die gegen vorn über den Führungskörper 4 vorstehende Kante der Hammerhülse
9 ist abgeschrägt und bildet die Anschlagfläche 9 b. Die Hammerhülse 9 steht unter
dem Pruck der Zerlegerfeder 12, die sich über die Hülse 13 an dem Kopfteil 3 abstützt,
in dessen zentraler Bohrung 3 a der Schlagbolzen 15 geführt ist. In der Transportstellung
ist dieser unbeweglich gehalten zwischen der hinteren Stirnfläche der Hammerhülse
9 und einer hinter der Spitze des Kopfteils 3 angeordneten, aus einer bei niedriger
Temperatur schmelzenden Masse bestehenden Pille 14.
-
Die den Schlagbolzen 15 führende Bohrung 3 a des Kopfteils 3 mündet
gegen hinten in den vom Kopfteilmantel 3 c begrenzten Hohlraum 16, wobei dieser
Übergang als kegehge Ringfläche 3 b ausgebildet und so angeordnet ist, da.ß in der
Transportstellung des Zünders die mit ungefähr gleicher Neigung zur Zünderlä.ngsachse
ausgeführte Anschlagfläche 9 b der Hammerhülse in einem bestimmten Abstand hinter
ihr liegt. Dieser Abstand ist so bemessen, daß der Selbstzerl'egermechanismus gerade
noch seinen axialen Funktionsweg unbehindert durchlaufen kann. Der Außendurchmesser
des vorderen Teils des Führungskörpers 4 ist kleiner als der Innendurchmesser des
ihn umgebenden Kopfteihnantels 3 c, so daß zwischen diesen beiden Zünderteilen 4
und 3 c der Hohlraum 16 vorhanden ist. Dieser vor dem Innengewinde 3 d liegende
Kopfteilmantel ist als Solldeformationszone vorgesehen und daher bis zum Übergang
in den als Anschlag wirkenden Flanschring 3 e sehr dünnwandig und mit gleichbleibender
Wandstärke ausgeführt. Ungefähr gleiche Wandstärke weist der Mantel 3 c auch am
vorderen Ende des Innengewindes 3 d, hinter dem Flanschring 3 e, auf.
-
Aus diesem Aufbau ergibt sich die Wirkungsweise des Zünders: Nach
dem Abschuß des mit dem Zünder versehenen Drallgeschosses bewirkt die sich an dessen
Spitze infolge Stauung der Luft bildende Wärme ein Aufheizen der Schmelzpille 14,
welche dann, nachdem das Geschoß eine gewisse Strecke durchflogen hat, schmilzt,
wobei das flüssige Material weggeschleudert wird. Da der Schlagbolzen 15 dadurch
nicht mehr unbeweglich festgehalten ist, kann sich nun der Rotor 5 unter der Wirkung
der Fliehkraft aufrichten, bis die Achse der die Zündkapsel 6 enthaltenden Bohrung
5a mit der Zünderlängsachse zusammenfällt. Bei dieser Aufstellbewegung wird
die Hammerhülse 9 und damit auch der Schlagbolzen 15 durch die sich drehende Stützfläche
5 b des Rotors 5 so weit nach vorn gestoßen, bis die Anschlagfläche 9 b an der Fläche
3 b des Kopfteils 3 anstößt oder doch wenigstens bis in unmittelbare Nähe gelangt.
Die Hammerhülse 9 wird dann durch die sich unter der Wirkung der Fliehkraft auf
der rampenförmigen Stützfläche 4 a des Führungskörpers 4 abstützenden Fliehkörper
11 in dieser Stellung festgehalten: der Zünder ist armiert (Fig. 2).
-
Die Funktion des Selbstzerlegermechanismus ist bekannt: Wenn die Drehzahl
des Geschosses infolge der Luftreibung so stark abgesunken ist, daß die Kraft der
Zerlegerfeder 12 gegenüber der axialen, ihr entgegengesetzt gerichteten Komponente
der durch die Fliekraft erzeugten, durch die Stützfläche 4 a übertragenen Reaktionskraft
überwiegt, so wird die Hammerhülse 9 nach hinten geworfen und durch die mit ihr
verbundene Zündnadel 10 die Zündkapsel 6 gestochen, deren Detonation über
die Verstärkerladung 8 a auf die nicht dargestellte Sprengladung des Geschosses
übertragen wird. Damit ist seine Zerlegung eingeleitet.
-
Durch die Fig. 3 bis 5 wird die Funktion des Zünders bei verschiedenen
Aufschlagsituationen erläutert. Trifft das Geschoß gemäß Fig. 3 auf ein Ziel
17
mit kleinem Durchdringungswiderstand, so wird der auf der Hammerhülse
9 aufliegende Schlagbolzen 15
nach hinten gestoßen. Dabei wirft er
die Zündnadel 10 mit der Hammerhülse 9, deren Fliehkörper 11 dabei durch die Stützfläche
4 a in die Bohrungen 9 a ge-
steuert werden und somit ihre Sperrstellung
verlassen, gegen die Zündkapsel 6, worauf über die Verstärkerladung 8 a die Detonation
der Geschoßsprengladung erfolgt.
-
Bietet das Ziel 18 einen größeren Durchdringungswiderstand,
so besteht die Möglichkeit, wie dies in Fig.4 dargestellt ist, daß der vordere Teil
des Kopfteils 3 beim Durchbrechen des Zieles radial zusammengepreßt und der Schlagbolzen
15 so festgeklemmt wird, daß er nicht mehr auf die Hammerhülse 9 wirken kann. Gleichzeitig
wird aber der Kopfteil 3 auch in Längsrichtung gestaucht und relativ zum Führungskörper
4 nach hinten geschoben, was zufolge der Deformation des absichtlich geschwächten
Kopfteilmantels 3 c möglich ist. Bei dieser Verschiebung stößt der Kopfteil 3 mit
seiner Fläche 3 b die Hammerhülse 9 über deren Fläche 9 b nach hinten. Dabei verlassen
die Fliehkörper 11 ihre Sperrstellung, worauf die Zerlegerfeder 12 als Antrieb bei
der rückwärts gerichteten Bewegung von Hammerhülse 9 und Zündnadel 10 mitwirkt.
-
Fig. 5 zeigt den Zünder beim Auftreffen auf ein Ziel 19 unter einem
kleinen Winkel zur Zieloberfläche. Der beim Aufprall seitlich und nach hinten wirkende
Druck bewirkt auch hier durch Deformation des Kopfteils 3 das Verklemmen des Schlagbolzens
15 und ferner ein Abdrehen des Kopfteils quer zur Längsachse um einen im Kopfteilmantel
3 c, hinter der Gegenfläche 3 b liegenden Punkt. Dieses im Extremfall dem vollständigen
Abwerfen des Kopfteils vorangehende Abdrehen ist möglich durch Nachgeben und sogar
durch beginnenden Bruch des Kopfteilmantels 3 c an einer dem Ziel zugewandten Stelle.
Das Abdrehen bewirkt zufolge des zwischen dem Kopfteilmantel 3 c und dem Führungskörper
4 vorhandenen Hohlraums 16 eine solche Verschiebung des Kopfteils 3 gegenüber dem
Führungskörper 4, daß die Hammerhülse 9 über ihre Anschlagfläche 9 b einen bereits
in dem vorstehend beschriebenen, Fig. 4 betreffenden Beispiel einen Antrieb nach
hinten erhält und der Zündstift 10 die Zündkapsel 6 sticht.
-
Durch diese beim erfindungsgemäßen Zünder erzielte gelenkte Deformation
und Bewegung des Kopfteils 3 wird also die Zündung eingeleitet, bevor eine beim
weiteren Eindringen in das Ziel auftretende
Deformation der weiter
rückwärts liegenden Zünderteile die Bewegung der Zündnadel 10 hemmen oder
unmöglich machen kann.
-
Bei dem in Fig. 6 in der Transportstellung gezeichneten, zweiten Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Zünders ist in den Zündkörper 20 eine die Varstärkerladung
21 enthaltende Kapsel 22 einge-.schraubt und ferner der Führungskörper 23 eingesetzt.
Der mit dem Zünderkörper 20 verschraubte Kopfteil 24, dessen Stirnseite durch die
Membran 25 abgeschlossen ist, sichert den Führungskörper 23 in seiner Lage. Der
die Zündkapsel 27 enthaltende, kugelförmige Rotor 26, mit seiner zur Zündkapsel
konzentrischen Öffnung 26 b, ist in dem durch den Zünderkörper 20 und den Führungskörper
23 gebildeten, durch die Bohrung 20a mit der Verstärkerladung 21 verbundenen Hohlraum
gelagert.
-
In der zentralen Bohrung 23 a des Führungskörpers 23 ist der Schlagbolzen
28 verschiebbar eingesetzt, der unter dem Druck der sich am Führungskörper 23 abstützenden
Zerlegerfeder 29 steht und in radial gerichteten Bohrungen 28a die Fliehkörper 30
enthält. Auf den Schlagbolzen 28 stützt sich der übertragungskörper 31 ab, welcher
mit seinem ungefähr als Kegelstumpf ausgebildeten Kopf 31 a so weit aus dem Führungskörper
23, in welchem er geführt ist, herausragt, daß er noch eine nach hinten gerichtete
Bewegung relativ zu demselben ausführen kann.
-
Zwischen der am Kopf 31a des Übertragungskörpers 31 anliegenden
Hülse 32 und dem hinter der Membran 25 angeordneten, wie die Hülse 32 in der Bohrung
24 a des Kopfes des Kopfteils 24 beweglich geführten Beharrungskörper 34 ist das
Sicherungselement 33 eingebaut. Im Führungskörper 23 ist die gegen hinten durch
die geneigte Stützfläche 36 abgegrenzte Ringnut 35 eingeschnitten. Den Führungskörper
23 durchdringen ferner zwei in die zentrale Bohrung 23 a einmündende Bohrungen 37,
deren Achsen auf ein und demselben Durchmesser liegen und deren hinterste Mantellinien
auf gleicher Höhe liegen wie die senkrecht zur Züderlängsachse gerichtete Fläche
26 a des Rotors 26.
-
Die beiden Sperrkörper 38 sind als Zylinder ausgebildet, die beidseitig
konisch in Enden 38a von größerem Durchmesser auslaufen. Jeder dieser Sperrkörper
38 liegt mit einem der Enden 38a auf der Fläche 26a des Rotors 26, während das andere
Ende in eine der Bohrungen 37 hineinragt. Der Schlagbolzen 28 stützt sich auf den
Sperrkörper 38 ab, wobei die gegen die Zünderlängsachse gerichteten Enden 38 a derselben
in die Ringnut 28 b eingreifen, welche in die den Ansatz zur Spitze 28 c des Schlagbolzens
28 bildende Endfläche eingearbeitet ist. Durch diese beschriebene Anordnung werden
die Sperrkörper 38 in ihrer Lage festgehalten, wobei sie den Rotor 26 durch das
Aufliegen auf der Fläche 26 a desselben in der dargestellten Stellung sichern.
-
Der Kopfteil 24 öffnet sich inwendig von der Bohrung 24 a weg gegen
hinten konisch, wobei zwischen dieser konischen Innenfläche (bzw. Gegenfläche) 24b
und der mit annähernd gleichem Konuswinkel ausgeführten kegeligen Anschlagfläche
31b des Kopfes 31 a des Übertragungskörpers 31 auch in diesem Beispiel ein kleiner,
bestimmter Abstand vorhanden ist. Die anfänglich weniger steile Konusfläche 24b
geht weiter hinten in einen Teil 24 c der Innenfläche über, der die Wandfläche des
eigentlichen, bis nahe zum Berührungspunkt mit dem Führungskörper 23 mit gleicher
Wandstärke ausgeführten Kopfteilmantels 24 d bildet. Der äußere Durchmesser des
z. B. als Kegelstumpf 23 b geformten Führungskörpers 23 ist so gewählt, daß zwischen
demselben und dem Kopfteilmantel 24 d ein Hohlraum 39 vorhanden ist.
-
Die Wirkungsweise des Zünders ist kurz folgende: Beim Abschuß des
den Zünder tragenden Geschosses wird der Beharrungskörpe;r 34 nach hinten geworfen,
wobei er nach dem durch Stauchung erzielten Verkürzen des Sicherungselementes 33
an der Stirnfläche der Hülse 32 anliegt. Nach dem Abschuß bleiben die Sperrkörper
38 durch die Massenträgheit der vor ihnen angeordneten und sich dadurch auf ihnen
abstützenden Zünderteile in der Transportstellung festgehalten. Nachdem dann das
Geschoß das Rohr verlassen hat, also wenn keine beschleunigende Gaskraft mehr auf
das Geschoß wirkt, verlassen die Flieh- und Sperrkörper 30 bzw. 38 unter der Wirkung
der Fliehkraft die in Fig. 6 dargestellten Stellungen.
-
Die sich nach außen bewegenden Sperrkörper 38 ziehen mit ihren Konusflächen
zusammen mit den sich entlang der Stützfläche 36 des Führungskörpers 23 aufwärts
gleitenden Fliehkörpern 30 den Schlagbolzen 28 mit dem Übertragungskörper 31 so
weit nach vorn, bis die kegelige Anschlagfläche 31b des Kopfes 31a des Übertragungskörpers
31 an der kegeligen Innenfläche 24 b des Kopfteils 24 anliegt oder doch wenigstens
bis in unmittelbare Nähe gelangt. Wenn der Schlagbolzen 28 diese vordere Endstellung
erreicht hat, wird er durch die sich auf der Fläche 36 abstützenden Fliehkörper
30 festgehalten. Die Sperrkörper 38 bewegen sich ferner noch vollständig in den
Querbohrungen 37 nach außen und geben dadurch die Fläche 26a des Rotors 26 frei,
der sich nun unter der Wirkung der Fliekraft aufstellen kann, bis seine die Zündkapsel
27 enthaltende Bohrung mit der Zünderlängsachse zusammenfällt und die Öffnung 26
b hinter der Spitze 28 c des Schlagbolzens 28 liegt. Damit ist der Zünder armiert.
-
Die Auslösung der Zündung in der Kapsel 27 beim Aufschlag erfolgt
nun analog der durch die Fig.3 bis 5 zeichnerisch dargestellten Weise: Beim Auftreffen
auf ein Ziel mit kleinem Durchdringungswiderstand wird der Beharrungskörper 34 gegen
den Kopf 31a des Übertragungskörpers 31 geschlagen, der, auf dem Schlagbolzen 28
aufliegend, den Stoß auf diesen überträgt. Bei stärkeren Zielwiderständen und großen,
zwischen der Geschoßachse und der Zieloberfläche gemessenen Winkeln wird der Kopfteil
24 bei seinem als Solldeformationszone ausgebildeten Mantel 24 d gestaucht, so daß
seine kegelige Gegenfläche 24 b auf die Anschlagfläche 31 b des Kopfes
31 a des Übertragungskörpers 31 trifft und denselben mit dem Schlagbolzen 28 nach
hinten schlägt.
-
Beim Auftreffen des Zünders unter kleinen Winkeln zur Zielobeifläche
wird der Kopfteil 24 um einen hinter der kegeligen Gegenfläche 24 b liegenden Punkt
gedreht, wobei diese Fläche dem Kopf 31a des Übertragungskörpers 31 einen nach hinten
gerichteten Stoßimpuls erteilt, so daß dann der Schlagbolzen 28 gegen die Zündkapsel
27 geschleudert wird, was die Detonation auslöst.
-
Fig. 7 stellt eine Ausführungsvariante der Spitze des sich in der
Transportstellung befindenden Zünders gemäß Fig. 6 dar. In diesen beiden Fig. 6
und 7 sind gleiche Zünderteile mit denselben Bezugszeichen versehen. So ist in Fig.
7 der Kopfteil ebenfalls mit
24, die Zerlegerfeder mit 29, der Führungskörper
mit 23, der Beharrungskörper mit 34, die Membran mit 25 und das Sicherungselement
mit 33 bezeichnet.
-
Auf das kegelstumpfförmige, vordere Ende 31a des Übertragungskörpers
31 ist der Zwischenkörper 40 gesetzt, dessen hinteres Ende kegelig angebohrt ist,
wobei die Konuswinkel dieser Bohrung 40 c und der Anschrägung 31 b des Kopfes 31
a annähernd übereinstimmen. Das vordere, hülsenförmige Ende 40a des Zwischenkörpers
40 ist beweglich in der Bohrung 24 a des Kopfteils 24 geführt. Zwischen dem Boden
40 d des Zwischenkörpers und dem Beharrungskörper 34 ist das Sicherungselement 33
eingebaut. Der Beharrungskörper 34 weist eine Fläche 34 a auf, mit welcher er spielfrei
an der Kopfteilfläche 24f anliegt und dadurch die Transportsicherung gewährleistet.
-
In der Scharfstellung des Zünders, nacherfolgtem Stauchen des Sicherungselementes
33, liegt die ringförmige Stirnfläche 40 b des Zwischenkörpers 40 am Beharrungskörper
34 an. Durch das Aufrichten des Rotors wird der bei diesem Stauchen entstandene
Abstand zwischen den beiden Flächen 34 a und 24 f durch Vorschieben der Teile 40
und 34 wieder ganz oder nahezu ganz aufgehoben. Beim Aufschlag unter großen, zwischen
der Geschoßlängsachse und der Zieloberfläche gemessenen Auftreffwinkeln erfolgt
die Einleitung der Zündung sinngemäß in der für den Zünder gemäß Fig. 6 beschriebenen
Weise, indem die durch Verkürzung des Kopfteils 24 beim Stauchen der Solldeformationszone
24d hervorgerufene Rückwärstbewegung des Beharrungskörpers 34 und des Zwischenkörpers
40 auf den Übertragungskörper 31 und damit auf die Spitze des Schlagbolzens übertragen
wird.
-
Beim Auftreffen des Zünders unter kleinen Winkeln zur Zieloberfläche
bewegt sich der unter Umständen schon verklemmte Zwischenkörper 40 mit dem Kopfteil
24 - wie wenn sie ein einziges Stück wären - relativ zum Übertragungskörper 31 auch
quer zur Zünderlängsachse, wobei derselbe infolge Gleitens der kegeligen Gegenfläche
40 c des Zwischenkörpers 40 auf der kegeligen Anschlagfläche 31 b des Kopfes
31 a nach hinten bewegt und dadurch die Schlagbolzenspitze 28 c rückwärts
gegen die Zündkapsel 27 geworfen wird, was anschließend die Detonation bewirkt.
Die beiden Flächen 40 c und 31 b übernehmen in diesem Falle die gleiche Rolle wie
die Flächen 3 b und 9 b bzw. 24 b und 31 b in den zwei vorangehenden Beispielen.